DE102014202910A1 - Lighting device of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung (10) eines Kraftfahrzeugs. Die Beleuchtungseinrichtung (10) umfasst: – ein Gehäuse (12), in dem mindestens ein Lichtmodul (18) zum Erzeugen mindestens einer Lichtverteilung angeordnet ist, – ein an dem Gehäuse (12) angeordnetes, von außen zugängliches Anschlusselement (42) zur Aufnahme eines Steckerelements (40), über das Leitungen (32; 36) zur Energieversorgung und/oder zum Ansteuern des mindestens einen Lichtmoduls (18) angeschlossen sind, und – ein Steuergerät (26) mit elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen zur Realisierung einer Steuergerätefunktion zum Betreiben des mindestens einen Lichtmoduls (18). Um eine besonders kompakt bauende und leichte Beleuchtungseinrichtung (10) zu realisieren, sind elektronische und/oder elektrische Bauteile zur Realisierung zumindest eines Teils der Steuergerätefunktion in dem Steckerelement (40) integriert.The present invention relates to a lighting device (10) of a motor vehicle. The illumination device (10) comprises: a housing (12) in which at least one light module (18) for generating at least one light distribution is arranged, an externally accessible connection element (42) arranged on the housing (12) for receiving a light source Plug element (40), via the lines (32; 36) are connected to the power supply and / or for driving the at least one light module (18), and - a control device (26) with electrical and / or electronic components for implementing a control unit function for operating of the at least one light module (18). In order to realize a particularly compact and lightweight lighting device (10), electronic and / or electrical components for realizing at least part of the control unit function are integrated in the plug element (40).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst ein Gehäuse, in dem mindestens ein Lichtmodul zum Erzeugen mindestens einer Lichtverteilung angeordnet ist, und ein an dem Gehäuse angeordnetes, von außen zugängliches Anschlusselement zur Aufnahme eines Steckerelements, über das Leitungen zur Energieversorgung und/oder zum Ansteuern des mindestens einen Lichtmoduls angeschlossen sind. Ferner umfasst die Beleuchtungseinrichtung ein Steuergerät mit elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen zur Realisierung einer Steuergerätefunktion zum Betreiben des mindestens einen Lichtmoduls. The present invention relates to a lighting device of a motor vehicle. The illumination device comprises a housing, in which at least one light module is arranged for generating at least one light distribution, and an externally accessible connection element for accommodating a plug element, which is arranged on the housing and is connected via the lines to the power supply and / or to the activation of the at least one light module are. Furthermore, the illumination device comprises a control device with electrical and / or electronic components for implementing a control device function for operating the at least one light module.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedenartige Beleuchtungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt. Diese können als Scheinwerfer oder als Leuchten ausgebildet sein. Scheinwerfer sind im Frontbereich eines Fahrzeugs angeordnet und dienen neben der Verkehrssicherheit durch eine Sichtbarmachung des Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer insbesondere der Ausleuchtung eines Bereichs vor dem Fahrzeug, z.B. in Form einer Abblend-, Fern- oder Nebel-Lichtverteilung sowie in Form von an bestimmte Umgebungs- und/oder Fahrsituationen anpassbaren adaptiven Lichtverteilungen, wie bspw. dynamisches Kurvenlicht, Schlechtwetterlicht, Stadtlicht, Landstraßenlicht, Autobahnlicht oder eine Lichtverteilung mit dynamischer Leuchtweitenregulierung. Die Erzeugung der Lichtverteilung erfolgt durch mindestens ein Lichtmodul der Beleuchtungseinrichtung. Various lighting devices for motor vehicles are known from the prior art. These can be designed as headlights or as lights. Headlamps are arranged in the front area of a vehicle and serve in addition to the traffic safety by visualizing the vehicle for other road users in particular the illumination of an area in front of the vehicle, e.g. in the form of a low-beam, long-distance or fog light distribution and in the form of adaptive light distributions that can be adapted to specific ambient and / or driving situations, such as dynamic cornering light, bad weather light, city light, highway light, motorway light or a light distribution with dynamic headlight range control. The generation of the light distribution is effected by at least one light module of the illumination device.
Leuchten dienen überwiegend der Verkehrssicherheit durch Sichtbarmachung des Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer. So werden Bugleuchten im Frontbereich des Fahrzeugs beispielsweise zur Erzeugung von Tagfahrlicht, Blinklicht oder Positionslicht und Heckleuchten im Heckbereich des Fahrzeugs beispielsweise als Bremslicht, Rückleuchte, Rückfahrlicht oder Blinklicht eingesetzt. Die Bugleuchten können dabei in einem Scheinwerfer integriert sein, sie können aber auch als separates Lichtmodul ausgebildet und im Frontbereich des Fahrzeugs angeordnet sein. Eine Leuchte kann eine oder mehrere Leuchtenfunktionen erfüllen. In einer Leuchte sind häufig mehrere Leuchtenfunktionen integriert, die von einem oder mehreren Lichtmodulen erzeugt werden. Lights are mainly used for traffic safety by visualizing the vehicle for other road users. Thus, front lights in the front area of the vehicle are used, for example, to generate daytime running lights, flashing lights or position lights and rear lights in the rear of the vehicle, for example as a brake light, tail light, reversing light or flashing light. The front lights can be integrated in a headlight, but they can also be designed as a separate light module and arranged in the front of the vehicle. A luminaire can fulfill one or more luminaire functions. In a luminaire often several luminaire functions are integrated, which are generated by one or more light modules.
Die Lichtmodule umfassen mindestens eine Lichtquelle, bspw. in Form einer Glühlampe, Gasentladungslampe oder Halbleiterlichtquelle, zum Erzeugen und Aussenden von Licht. In modernen Lichtmodulen werden die Glühlampen und Gasentladungslampen mehr und mehr durch Halbleiterlichtquellen, insbesondere Leuchtdioden (LEDs oder OLEDs), ersetzt. The light modules comprise at least one light source, for example in the form of an incandescent lamp, gas discharge lamp or semiconductor light source, for generating and emitting light. In modern light modules, the incandescent lamps and gas discharge lamps are being replaced more and more by semiconductor light sources, in particular light-emitting diodes (LEDs or OLEDs).
Die Lichtmodule umfassen mindestens eine Primäroptik zum Bündeln des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts. Die Primäroptik kann als ein Reflektor (Hohlspiegel) ausgebildet sein, der das Licht mittels herkömmlicher Spiegelung reflektiert. Der Reflektor kann die Form eines Ellipsoids, eines Paraboloids oder eine beliebig andere arithmetisch berechnete Freiform haben. Die Primäroptik kann aber auch einen lichtdurchlässigen Körper aus Glas oder Kunststoff umfassen (sog. Vorsatzoptik), wobei die Bündelung des Lichts dann durch Brechung beim Eintritt in den Körper und/oder Austritt aus dem Körper und/oder durch Totalreflexion an äußeren Grenzflächen des Körpers erfolgt. The light modules comprise at least one primary optics for bundling the light emitted by the light source. The primary optics can be designed as a reflector (concave mirror), which reflects the light by means of conventional reflection. The reflector may have the shape of an ellipsoid, a paraboloid or any other arithmetically calculated free form. The primary optics may also comprise a translucent body of glass or plastic (so-called intent optics), wherein the bundling of the light then takes place by refraction when entering the body and / or exit from the body and / or by total reflection at outer boundary surfaces of the body ,
Die Lichtmodule arbeiten z.B. nach einem Reflexionsprinzip, wobei von einer Lichtquelle ausgesandtes Licht zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung durch eine als Reflektor ausgebildete Primäroptik auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug reflektiert wird. The light modules operate e.g. according to a reflection principle, wherein light emitted by a light source for generating a desired light distribution is reflected by a reflector designed as a primary optics on the road ahead of the vehicle.
Die Lichtmodule können aber auch nach einem Projektionsprinzip arbeiten, wobei von der Lichtquelle ausgesandtes Licht nach der Bündelung durch die Primäroptik, zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung durch eine Projektionsoptik auf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug abgebildet wird. Die Projektionsoptik kann als eine Sammellinse oder als ein Reflektor, vorzugsweise in einer Paraboloidform, ausgebildet sein. However, the light modules can also work according to a projection principle, whereby light emitted by the light source is focused on the roadway in front of the vehicle after bundling by the primary optics, to produce a desired light distribution by projection optics. The projection optics may be designed as a converging lens or as a reflector, preferably in a paraboloidal shape.
Die Lichtmodule können auch Lichtleiter zum Propagieren von Licht umfassen. Die Lichtleiter sind aus einem transparenten Material mit totalreflektierenden Eigenschaften hergestellt. An vorbestimmten Positionen im Lichtleiter kann Licht in den Lichtleiter eingekoppelt werden, und an anderen Positionen kann das eingekoppelte Licht gezielt ausgekoppelt werden und an entsprechenden Lichtaustrittsflächen des Lichtleiters austreten. The light modules may also include light guides for propagating light. The light guides are made of a transparent material with totally reflective properties. At predetermined positions in the light guide, light can be coupled into the light guide, and at other positions, the coupled light can be selectively coupled out and exit at corresponding light exit surfaces of the light guide.
Das oder die Lichtmodule sind in einem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung angeordnet, wobei das Gehäuse vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist. Das Gehäuse weist eine durch eine lichtdurchlässige Abdeckscheibe aus Glas oder Kunststoff dicht verschlossene Lichtaustrittsöffnung auf, durch die das Licht die Beleuchtungseinrichtung verlassen kann. Die Abdeckscheibe kann zumindest bereichsweise optisch wirksame Elemente (z.B. Prismen, Zylinderlinsen, etc.) aufweisen (sog. Streuscheibe). Sie kann aber auch ohne solche optisch wirksamen Elemente ausgebildet sein (sog. klare Scheibe). The one or more light modules are arranged in a housing of the illumination device, wherein the housing is preferably made of plastic. The housing has a through a transparent cover made of glass or plastic sealed light exit opening through which the light can leave the lighting device. The cover pane can have optically active elements (for example prisms, cylindrical lenses, etc.) at least in regions (so-called diffusion plate). But it can also be formed without such optically active elements (so-called. Clear disc).
Ein Lichtmodul ist entweder alleine oder zusammen mit anderen Lichtmodulen in dem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung angeordnet. Eine gewünschte Lichtverteilung kann dabei durch ein einziges Lichtmodul oder aber durch mehrere Lichtmodule und durch Überlagerung der von diesen ausgesandten Teillichtverteilungen erzeugt werden. Ein einziges Lichtmodul kann auch mehrere Lichtverteilungen erzeugen. Ein Steuergerät ist für den Betrieb des Lichtmoduls vorgesehen, bspw. zur Energieversorgung einer Gasentladungslampe oder einer Halbleiterlichtquelle, zur Bewegung des Lichtmoduls relativ zum Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung um eine horizontale und/oder vertikale Drehachse, zur Variation der Lichtverteilung, zum Erzeugen mehrerer Teillichtverteilungen und zur Überlagerung der Teillichtverteilung zur Erzielung der resultierenden Gesamtlichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung. A light module is either alone or together with other light modules in the Housing the lighting device arranged. A desired light distribution can be generated by a single light module or else by a plurality of light modules and by superposition of the partial light distributions emitted by them. A single light module can also generate multiple light distributions. A control device is provided for the operation of the light module, for example for the power supply of a gas discharge lamp or a semiconductor light source, for moving the light module relative to the housing of the illumination device about a horizontal and / or vertical axis of rotation, for varying the light distribution, for generating a plurality of partial light distributions and for superposition the partial light distribution to achieve the resulting total light distribution of the lighting device.
Das Lichtmodul kann starr oder beweglich an dem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung befestigt sein. Zur Realisierung einer dynamischen Kurvenlichtfunktion kann das Lichtmodul um eine im Wesentlichen vertikale Schwenkachse bewegbar gelagert sein. Außerdem kann das Lichtmodul zur Variation der Leuchtweite des von dem Lichtmodul ausgesandten Lichts um eine im Wesentlichen horizontale Schwenkachse bewegbar gelagert sein. Die gewünschte Bewegung des Lichtmoduls wird über einen von dem Steuergerät der Beleuchtungseinrichtung gesteuerten bzw. geregelten Aktor realisiert. The light module can be rigidly or movably attached to the housing of the illumination device. In order to realize a dynamic curve light function, the light module can be movably mounted about a substantially vertical pivot axis. In addition, the light module for varying the luminous range of the light emitted by the light module can be movably mounted about a substantially horizontal pivot axis. The desired movement of the light module is realized by a controlled or regulated by the control device of the lighting device actuator.
Das Steuergerät steuert bzw. regelt alle gewünschten dynamischen bzw. alle veränderbaren Funktionen der in der Beleuchtungseinrichtung angeordneten Lichtmodule. Dabei können die notwendigen Funktionen auch auf mehrere Steuergeräte verteilt sein. Neben den bereits genannten Funktionen kann das Steuergerät darüber hinaus z.B. auch eine Blendenvorrichtung zur Erzeugung einer Hell-Dunkelgrenze auf der Fahrbahn steuern, wobei die Hell-Dunkelgrenze auch adaptiv abhängig von dem aktuellen Verkehrsgeschehen oder abhängig von aktuellen Witterungsbedingungen um die Beleuchtungseinrichtung herum gesteuert werden kann. Das Steuergerät kann auch einen Lüfter zum Enttauen der Abdeckscheibe steuern, oder es kann Lichtquellen, insbesondere Halbleiterlichtquellen, zur Erzeugung unterschiedlicher Teil-Lichtverteilungen, auch variabler Teil-Lichtverteilungen, entsprechend steuern bzw. regeln. Dazu ist das Steuergerät als separate Einheit üblicherweise im Frontbereich des Kraftfahrzeugs, zwischen Fahrgastzelle und Motorraum, im Motorraum oder direkt an dem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung befestigt. The control unit controls or regulates all desired dynamic or all variable functions of the light modules arranged in the illumination device. The necessary functions can also be distributed to several control units. In addition to the functions already mentioned, the control unit can also be used e.g. also control an aperture device for generating a bright-dark border on the road, wherein the bright-dark border can also be controlled adaptively depending on the current traffic situation or depending on current weather conditions around the lighting device around. The control unit can also control a fan for defrosting the cover, or it can control or regulate light sources, in particular semiconductor light sources, for generating different partial light distributions, also variable partial light distributions. For this purpose, the control unit is usually mounted as a separate unit in the front region of the motor vehicle, between the passenger compartment and the engine compartment, in the engine compartment or directly on the housing of the lighting device.
Zum Betreiben der Beleuchtungseinrichtung, insbesondere von als Scheinwerfer ausgebildeten Beleuchtungseinrichtungen im Frontbereich des Kraftfahrzeugs, werden bekanntermaßen vielpolige Steckerverbindungen verwendet, wobei ein Steckerelement von einem Anschlusselement des Gehäuses aufgenommen wird. Das Steckerelement ist üblicherweise mit einem Kabel verbunden, das mit einer Energiequelle und/oder einem übergeordneten Steuergerät (z.B. Body-Controller) und/oder einem Datenbus in Verbindung steht. Das Anschlusselement ist in der Regel an dem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung von außen zugänglich fest angeordnet. Das Steckerelement kann bspw. eine Stiftleiste mit matrixartig angeordneten elektrisch leitenden Kontaktstiften umfassen, die mit einer Buchsenleiste elektrisch und/oder mechanisch zusammenwirkt, die im Wesentlichen komplementär zur Stiftleiste in dem Anschlusselement ausgebildet ist. Die Kontaktstifte der Stiftleiste des Steckerelements treten mit elektrisch kontaktierten Buchsen der Buchsenleiste in Kontakt. Eine elektrische Belegung der Kontaktstifte bzw. der Buchsen ist anwendungsbedingt vorgegeben. For operating the illumination device, in particular of lighting devices designed as headlights in the front region of the motor vehicle, multipolar plug connections are known to be used, wherein a plug element is received by a connection element of the housing. The male member is usually connected to a cable which communicates with a power source and / or a higher level controller (e.g., body controller) and / or a data bus. The connection element is usually fixed to the housing of the illumination device accessible from the outside. The plug element can, for example, comprise a pin strip with matrix-like, electrically conductive contact pins which interact electrically and / or mechanically with a socket strip, which is formed substantially complementary to the pin strip in the connection element. The contact pins of the male connector of the male member come into contact with electrically contacted female connectors of the female connector. An electrical assignment of the pins or sockets is given by the application.
Bekannt ist allerdings auch, dass das am Gehäuse fest angeordnete Anschlusselement matrixartig angeordnete Kontaktstifte aufweist, die mit im Wesentlichen komplementär zu den Kontaktstiften angeordneten Buchsen des Steckerelements zusammenwirken. However, it is also known that the connection element fixedly arranged on the housing has contact pins arranged in a matrix-like manner, which interact with sockets of the plug element arranged substantially complementary to the contact pins.
Das am Steckerelement befestigte Kabel stellt eine elektrische Verbindung zwischen einer elektrischen Energieversorgungseinrichtung (z.B. einer Fahrzeugbatterie) und dem Steuergerät her. Außerdem sind in der Regel auch Signalleitungen von anderen externen Steuereinrichtungen und/oder externen Sensoreinrichtungen des Kraftfahrzeugs an Kontakten des Steckerelements angelegt, wobei die Signale der Signalleitungen als Eingangssignale vom Steuergerät verarbeitet werden. Das Steckerelement wird deshalb auch als Zentralstecker bezeichnet. The cable attached to the male member provides an electrical connection between an electrical power supply (e.g., a vehicle battery) and the controller. In addition, signal lines from other external control devices and / or external sensor devices of the motor vehicle are usually applied to contacts of the plug element, wherein the signals of the signal lines are processed as input signals from the control unit. The plug element is therefore also referred to as a central plug.
Die Steckerverbindung ist in der Regel eine lösbare Verbindung. Es ist aber auch möglich, dass das Steckerelement an der Anschlusseinheit des Gehäuses angespritzt ist und somit eine unlösbare Verbindung darstellt. In diesem Fall kann das Kabel, z.B. nach einem Marderbiss, nicht einfach ausgetauscht werden. The plug connection is usually a detachable connection. But it is also possible that the plug element is molded onto the connection unit of the housing and thus represents a non-detachable connection. In this case, the cable, e.g. after a marten bite, not simply exchanged.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beleuchtungseinrichtung dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass die Steuergerätefunktionalität zum Betreiben des Lichtmoduls der Beleuchtungseinrichtung möglichst kompakt und bedienerfreundlich ausgebildet ist. The object of the invention is to design and further develop a lighting device such that the control device functionality for operating the light module of the lighting device is made as compact and user-friendly as possible.
Die Aufgabe wird ausgehend von der Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass elektronische und/oder elektrische Bauteile zur Realisierung zumindest eines Teils der Steuergerätefunktion in dem Steckerelement integriert sind. The object is achieved on the basis of the illumination device of the type mentioned above in that electronic and / or electrical components for realizing at least part of the control unit function are integrated in the plug element.
Das verwendete Steckerelement weist ein Steckergehäuse auf, in dem im Innern bekanntermaßen zumindest elektrische Leitungen (zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Kontaktelementen einerseits und Energieversorgungsquelle und/oder übergeordnetem Steuergerät andererseits), Kontaktelemente (zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit entsprechenden Kontaktelementen eines Anschlusselements) und Führungselemente (zum mechanischen Führen des Steckerelements in ein passendes Anschlusselement) angeordnet sind. Dabei weist das Innere des Steckergehäuses genügend Bauraum auf, um elektronische und elektrische Bauelemente zusätzlich im Steckergehäuse zu integrieren. Die Bauelemente können dabei Mikrochips oder andere integrierte Schaltungen aufweisen. Die Bauelemente umfassen bspw. einen Mikroprozessor, auf dem ein Computerprogramm zur Realisierung zumindest eines Teils der Steuergerätefunktion ablaufen kann. Die Bauelemente umfassen ferner bspw. ein Speicherelement, auf dem das Computerprogramm abgespeichert ist. Zur Abarbeitung des Computerprogramms auf dem Mikroprozessor wird das Computerprogramm entweder befehls- oder abschnittsweise oder als ganzes aus dem Speicherelement in den Mikroprozessor übertragen und dort abgearbeitet. Die Bauelemente können auch Leistungshalbleiterelemente zum Aufbereiten einer Versorgungsspannung umfassen. Dadurch kann das herkömmliche externe Steuergerät entlastet werden, was bspw. Wärmeprobleme des externen Steuergeräts mindern kann. Zudem kann das externe Steuergerät kleiner und leichtbauender ausgestaltet werden. Das Steckergehäuse kann die äußere Form und Abmessung eines herkömmlichen Steckerelements beibehalten. Vorzugsweise ist in dem Steckergehäuse ein Mikrocontroller angeordnet, der alle nötigen Bauteile eines Computers umfasst. The plug element used has a plug housing in which, as is known, at least electrical lines (for establishing an electrical connection between contact elements on the one hand and power supply source and / or higher-level control device on the other hand), contact elements (for making an electrical contact with corresponding contact elements of a connection element) and guide elements Are arranged (for mechanically guiding the male member in a matching connection element). In this case, the interior of the plug housing has sufficient space to integrate electronic and electrical components in addition in the connector housing. The components may have microchips or other integrated circuits. The components comprise, for example, a microprocessor on which a computer program for realizing at least part of the control unit function can run. The components further include, for example, a memory element on which the computer program is stored. For processing the computer program on the microprocessor, the computer program is either command or in sections or as a whole transferred from the memory element in the microprocessor and processed there. The components may also comprise power semiconductor elements for processing a supply voltage. As a result, the conventional external control unit can be relieved, which, for example, can reduce heat problems of the external control unit. In addition, the external control unit can be made smaller and lighter. The male housing can maintain the outer shape and dimension of a conventional male member. Preferably, a microcontroller is arranged in the connector housing, which includes all the necessary components of a computer.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, mindestens eine Scheinwerferfunktion (z.B. Abblendlicht, Fernlicht, Nebellicht) und/oder mindestens eine Leuchtenfunktion (z.B. Begrenzungslicht, Positionslicht, Blinklicht, Tagfahrlicht, Rücklicht, Bremslicht) zu erzeugen. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das mindestens eine Lichtmodul der Beleuchtungseinrichtung mindestens eine variable Lichtverteilung (bspw. Markierungslicht oder Teilfernlicht, Stadtlicht, Landstraßenlicht, Autobahnlicht, Schlechtwetterlicht) erzeugt. Als Lichtquelle ist bevorzugt mindestens eine Halbleiterlichtquelle, insbesondere mindestens eine Leuchtdiode, vorgesehen. Selbstverständlich kann aber auch eine Gasentladungslampe oder eine Glühlampe als Lichtquelle vorgesehen sein. The illumination device according to the invention is preferably designed to generate at least one headlight function (for example dipped beam, main beam, fog light) and / or at least one light function (for example limiting light, position light, flashing light, daytime running light, tail light, brake light). It is preferably provided that the at least one light module of the illumination device generates at least one variable light distribution (eg, marker light or partial high beam, city light, high street light, motorway light, bad weather light). At least one semiconductor light source, in particular at least one light-emitting diode, is preferably provided as the light source. Of course, however, a gas discharge lamp or an incandescent lamp may also be provided as the light source.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass elektronische und/odker elektrische Bauteile zur Realisierung der vollständigen Steuergerätefunktion in dem Steckerelement integriert sind. Dadurch kann bspw. auf ein zusätzliches, separat angeordnetes Steuergerät verzichtet werden. Dadurch kann Gewicht eingespart werden, da das Gehäuse von externen Steuergeräten oft recht schwer ist, da es z.B. aus Druckguss hergestellt ist. Ferner kann dadurch Bauraum eingespart werden, da das Gehäuse von externen Steuergeräten oft großvolumig ist. Außerdem kann auf Kabelverbindungen verzichtet werden, die ein externes Steuergerät üblicherweise mit dem Steckerelement der Beleuchtungseinrichtung zur Energieversorgung und/oder Signalübertragung verbinden. Die elektrischen Verbindungen im Steckergehäuse sind auf kleinstem Raum von den Bauteilen zur Realisierung der Steuergerätefunktion an Kontaktelemente des Steckerelements geführt. Die Kontaktelemente können Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen sein, die beim Einführen des Steckerelements in das Anschlusselement des Gehäuses der Beleuchtungseinrichtung mit entsprechenden Kontaktbuchsen bzw. Kontaktstiften des Anschlusselements in Kontakt treten. Dies vermindert die Anzahl der zum Betreiben der Lichtmodule benötigten Bauteile, verringert den Montage- und Verkabelungs-Aufwand und verbessert damit die Zuverlässigkeit der gesamten Beleuchtungseinrichtung. In a preferred embodiment, it is provided that electronic and / or electrical components for the realization of the complete control unit function are integrated in the plug element. As a result, for example, can be dispensed with an additional, separately arranged controller. This can save weight, since the housing of external control devices is often quite heavy, as it is e.g. made of die-cast. Furthermore, this space can be saved, since the housing of external control devices is often large volume. In addition, it is possible to dispense with cable connections which usually connect an external control device to the plug element of the illumination device for power supply and / or signal transmission. The electrical connections in the connector housing are performed in a small space of the components for the realization of the control unit function on contact elements of the connector element. The contact elements may be contact pins or contact sockets which come into contact with corresponding contact sockets or contact pins of the connection element when the plug element is inserted into the connection element of the housing of the illumination device. This reduces the number of components required to operate the light modules, reduces the assembly and wiring overhead and thus improves the reliability of the entire lighting device.
Außerdem ist vorgesehen, dass das Steckerelement von dem Anschlusselement lösbar aufgenommen ist. Damit ist es einfach, das Steuergerät neu zu programmieren bzw. auszutauschen. Zum Programmieren muss lediglich das Steckerelement von dem Anschlusselement gelöst werden. Anschließend kann z.B. ein Personal Computer (PC) am Steckerelement angeschlossen werden, wonach die im Steckerelement integrierte Steuergerätefunktion über den PC entsprechend programmiert werden kann. Danach wird das Steckerelement wieder mit dem Anschlusselement verbunden. Die Beleuchtungseinrichtung kann anschließend sofort mit der geänderten Software betrieben werden und es stehen die aktualisierten Steuergerätefunktionen zur Verfügung. In addition, it is provided that the plug element is detachably received by the connection element. This makes it easy to reprogram or replace the controller. For programming, only the plug element has to be detached from the connection element. Subsequently, e.g. a personal computer (PC) are connected to the plug element, after which the control unit function integrated in the plug element can be correspondingly programmed via the PC. Thereafter, the plug element is again connected to the connection element. The lighting device can then be operated immediately with the changed software and the updated control unit functions are available.
Ferner ist vorgesehen, dass das Steckerelement ohne zusätzliche Befestigungsmittel vom Anschlusselement gehalten ist. Das bedeutet, dass die Kontaktstifte der Stiftleiste und die Buchsen der zur Stiftleiste komplementär ausgebildeten Buchsenleiste derart ausgebildet und angeordnet sind, dass diese einerseits für eine dauerhafte und sichere elektrische Verbindung und andererseits für eine sichere, lösbare mechanische Verbindung und Halterung des Steckerelements in dem Anschlusselement sorgen. Das Steckerelement wird dabei im Wesentlichen durch Reibungskräfte, die zwischen den Kontaktstiften und den Buchsen wirken, gehalten. It is further provided that the plug element is held without additional fastening means from the connection element. This means that the pins of the pin header and the jacks of the pin header complementary formed female connector are designed and arranged such that they provide on the one hand for a permanent and secure electrical connection and on the other hand for a secure, releasable mechanical connection and mounting of the male member in the connection element , The plug element is essentially held by frictional forces acting between the contact pins and the sockets.
Ergänzend ist vorgesehen, dass das Steckerelement durch Sicherungsmittel gegen ungewolltes Lösen von dem Anschlusselement aufgrund von mechanischen Belastungen gesichert ist. Dies kann bspw. durch an der Steckerverbindung und/oder dem Anschlusselement und/oder dem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung angeordnete Drahtbügel oder Schnappelemente realisiert werden, die das Steckerelement auch bei hohen mechanischen Belastungen (Schwingungen, Erschütterungen, Wärmeausdehnungen) in der eingesteckten Position an dem Anschlusselement halten. Denkbar ist auch, dass die Sicherungsmittel mindestens einen Magnet aufweisen, der die erforderlichen Haltekräfte zwischen dem Steckerelement und dem Anschlusselement erzeugt. Der Magnet kann dazu an der Steckerverbindung und/oder dem Anschlusselement und/oder dem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung angeordnet sein. In addition, it is provided that the plug element by securing means against Unintentional release is secured by the connection element due to mechanical loads. This can be realized, for example, by wire clips or snap-in elements arranged on the plug connection and / or the connection element and / or the housing of the illumination device, which hold the plug element in the inserted position on the connection element even under high mechanical loads (vibrations, vibrations, thermal expansions) , It is also conceivable that the securing means have at least one magnet which generates the required holding forces between the plug element and the connecting element. The magnet can be arranged for this purpose on the plug connection and / or the connection element and / or the housing of the illumination device.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Steckerelement Press-Fit-Pins umfasst, deren Kontaktstifte mit Buchsen des Anschlusselements elektrisch und mechanisch zusammenwirken. Press-Fit-Pins sind aus Metall hergestellt und werden durch mechanischen Druck in metallisch ausgekleidete Bohrungen einer Leiterplatte eingepresst. Dabei stehen die Pins in einem elektrischen Kontakt mit den metallisch ausgekleideten Bohrungen. Beim Einpressen werden die Press-Fit-Pins verformt, so dass große Haltekräfte zwischen den Pins und der Leiterplatte wirken und eine mechanisch hoch belastbare Verbindung entsteht. Die in die Leiterplatte eingesetzten Pins bilden Stiftkontakte des Steckerelements. Es ist kein Lötvorgang nötig. It is particularly preferred that the plug element comprises press-fit pins whose contact pins interact electrically and mechanically with sockets of the connection element. Press-fit pins are made of metal and are pressed by mechanical pressure in metal-lined holes of a printed circuit board. The pins are in electrical contact with the metal-lined holes. During pressing in, the press-fit pins are deformed, so that large holding forces act between the pins and the printed circuit board and a mechanically high-strength connection is created. The pins inserted in the circuit board form pin contacts of the connector element. There is no soldering needed.
Es ist vorgesehen, dass die Press-Fit-Pins mit Bohrungen einer Platine, auf der die elektronischen und/oder elektrischen Bauteile zur Realisierung der Steuergerätefunktion angeordnet und kontaktiert sind, eine nur unter Aufbringung eines vorgegebenen Kraftaufwands lösbare Einheit bilden. Das bedeutet, dass die Platine metallisch ausgekleidete Bohrlöcher aufweist, in denen die Press-Fit-Pins mit dem dazu vorgesehenen Ende verpresst werden. Die metallische Auskleidung ist über Leiterbahnen der Platine mit den Bauteilen und/oder den in das Steckerelement geführten Energieversorgungs- oder Signalübertragungs-Leitungen verbunden. Die Platine kann dabei derart in dem Steckergehäuse angeordnet werden, dass die freien Enden der Press-Fit-Pins aus dem Steckergehäuse als Kontaktstifte des Steckerelements herausragen. Dies erlaubt eine sehr flache Ausgestaltung der Leiterplatte. Eine solche Verwendung der Press-Fit-Pins führt zu einer sehr kompakten Anordnung. It is envisaged that the press-fit pins with bores of a printed circuit board on which the electronic and / or electrical components are arranged and contacted for the realization of the control unit function form a unit which can be released only by applying a predetermined force. This means that the board has metal-lined holes in which the press-fit pins are crimped with the end provided. The metallic lining is connected via conductor tracks of the board to the components and / or the power supply or signal transmission lines led into the connector element. The board can be arranged in the connector housing such that the free ends of the press-fit pins protrude out of the connector housing as contact pins of the connector element. This allows a very flat configuration of the circuit board. Such use of the press-fit pins results in a very compact arrangement.
Ergänzend dazu wird vorgeschlagen, dass die Kontaktstifte der Press-Fit-Pins derart angeordnet sind, dass sie eine Stiftleiste des Steckerelements bilden, und die Kontaktstifte mit entsprechend angeordneten Buchsen einer Buchsenleiste des Anschlusselements elektrisch und mechanisch zusammenwirken. In addition, it is proposed that the contact pins of the press-fit pins are arranged such that they form a pin header of the plug element, and the contact pins with correspondingly arranged sockets of a female connector of the connection element interact electrically and mechanically.
Außerdem ist vorgesehen, dass die elektronischen und/oder elektrischen Bauteile zur Realisierung der Steuergerätefunktion in dem Steckerelement umspritzt sind. Die Umspritzung dient einer erhöhten Stabilität des Steckerelements und zum Schutz der im Steckerelement integrierten Bauelemente vor mechanischen, thermischen und witterungsbedingten Belastungen. Um eine Wärmeableitung zusätzlich zu fördern, wird dazu bevorzugt ein Kunststoff mit guten wärmeleitenden Eigenschaften verwendet. In addition, it is provided that the electronic and / or electrical components are encapsulated in the plug element for realizing the control unit function. The encapsulation serves to increase the stability of the plug element and to protect the components integrated in the plug element from mechanical, thermal and weather-related stresses. In order to additionally promote heat dissipation, a plastic with good heat-conducting properties is preferably used for this purpose.
Ferner ist vorgesehen, dass das Steckerelement eine von außerhalb des Steckerelements sichtbare Kontrollleuchte aufweist. Die Kontrollleuchte kann z.B. als eine Leuchtdiode ausgebildet sein. Sie kann dazu dienen, eine ordnungsgemäße Funktion der im Steckerelement integrierten Bauteile und/oder eine ordnungsgemäße Kontaktierung des Steckerelements mit dem Anschlusselement und/oder einen bestimmten Betriebsmodus der Bauteile bzw. der Steuergerätefunktion anzuzeigen. It is further provided that the plug element has a visible from outside of the plug element indicator light. The indicator light may e.g. be designed as a light emitting diode. It can serve to indicate a proper function of the components integrated in the plug element and / or a proper contacting of the plug element with the connection element and / or a specific operating mode of the components or the control unit function.
Es wurde beschrieben, dass das Steckerelement Stiftkontakte und das Aufnahmeelemente Buchsenkontakte aufweist. Selbstverständlich gelten die obigen Ausführungen auch für den umgekehrten Fall, dass das Steckerelement Buchsenkontakte und das Aufnahmeelement Stiftkontakte aufweist. Auch Mischformen sind denkbar, bei denen sowohl das Steckerelement als auch das Aufnahmeelement Stift- und Buchsenkontakte aufweisen. Dabei ist jedoch stets ein Stiftkontakt des Steckerelements oder des Aufnahmeelements einem entsprechenden Buchsenkontakt des Aufnahmeelements bzw. des Steckerelements zugeordnet. It has been described that the plug element has pin contacts and the receptacle has socket contacts. Of course, the above statements also apply to the reverse case, that the plug element socket contacts and the receiving element has pin contacts. Mixed forms are also conceivable in which both the plug element and the receiving element have pin and socket contacts. However, a pin contact of the plug element or of the receiving element is always associated with a corresponding socket contact of the receiving element or of the plug element.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form: Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail in the following description. In each case, in schematic form:
Die Beleuchtungseinrichtung
Die entsprechenden Lichtverteilungen werden durch ein oder mehrere Lichtmodule
Bei einem bewegbaren Lichtmodul
Zur Erzeugung von Licht weist das Lichtmodul
Das Lichtmodul
Das Lichtmodul
Das Lichtmodul
Die Beleuchtungseinrichtung
Die Lichtquelle
Außerdem sind die Aktoren
Zur Energieversorgung der Beleuchtungseinrichtung
Andererseits werden Signale von anderen, externen Steuergeräten (z.B. sog. Body Controller) bzw. externen Sensoreinrichtungen des Kraftfahrzeugs über eine Signalleitung
Die Versorgungsleitungen
Von dem Anschlusselement
Das „intelligente“ Steckerelement
Das Steckerelement
Im Inneren des Gehäuses
In einer bevorzugten Ausführungsform des Steckerelements
Die Bauhöhe der Leiterplatte
Die Platine
In dem in
Um die Signale, die an den Kontaktstiften
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